Контрольные вопросы

1. Перечислите методы получения p-n перехода.

2. Поясните процесс образования р-n перехода. Чем определяется контактная разность потенциалов (U₀)? Рассчитайте U₀ при ; Т = 300К; n_i = (Si).

3. Перечислите типы р-n переходов.

4. Нарисуйте распределение заряда, подвижных носителей, поля и потенциала в ступенчатом р-n переходе.

5. Эффект выпрямления тока на р-n переходе. Инжекция и экстракция неосновных носителей заряда. Граничные условия Шокли.

6. Нарисуйте распределение концентрации подвижных носителей заряда в прямом и обратном смещении р-n перехода.

7. Нарисуйте энергетические диаграммы р-n перехода в прямом и обратном смещении.

8. Как зависит ток насыщения ВАХ р-n перехода от уровня легирования, ширины запрещенной зоны и времени жизни?

9. Как зависят от температуры прямое падение напряжения и обратный ток?

10. Перечислите процессы, протекающие в р-n переходе при прямом и обратном смещениях.

11. Почему ток рекомбинации в i-слое р-i-n перехода определяется ?

12. При каких условиях ток рекомбинации в ОПЗ преобладает над инжекционным током?

13. Почему при радиационном облучении р-n перехода возрастает роль составляющей обратного тока, обусловленной генерацией в ОПЗ?

14. Для каких типов и топологий р-n переходов существенное значение имеют токи рекомбинации-генерации на квазинейтральной поверхности?

15. Что такое канальный ток? Как образуется проводящий канал в приповерхностной области?

16. Нарисуйте распределение концентрации неосновных носителей заряда в р-n переходе с ограниченной базой для омического и неомического контактов.

17. Объясните влияние типа контакта и толщины базы на ток насыщения и ВАХ р-n перехода.

18. Что такое уровень инжекции в базе р-n перехода?

19. Перечислите эффекты больших уровней инжекции в базе р-n перехода.

20. Почему в р-n переходах с ограниченной базой падение напряжения на базе не зависит от величины тока?

21. Почему возникает диффузионное поле и дрейфовые токи неосновных носителей заряда в базе р-n перехода на больших уровнях инжекции?

22. Как и почему изменяется время жизни неравновесных носителей в базе р-n перехода на БУИ?

23. Почему происходит ослабление потенциальной зависимости диффузионного тока на БУИ?

24. Почему снижается эффективность резкого несимметричного р⁺-n перехода на БУИ? Объясните граничные условия Флетчера-Агаханяна.

25. Почему изменяется температурная зависимость прямого падения напряжения на БУИ?

26. В каком диапазоне и как изменяется коэффициент в экспоненте потенциальной зависимости суммарного прямого тока в р-n переходе?

27. Как и почему может изменяться энергия активации обратного тока р-n перехода от температуры?

28. Рассчитайте зарядную емкость Si р⁺-n перехода: К при U_обр = 1 В и U_обр = 10 В.

29. Что такое диффузионная емкость? Какие процессы она отражает?

30. Как зависит диффузионная емкость от толщины базы р-n перехода?

31. Как зависит переменный ток от переменного напряжения на р-n переходе при условии малого сигнала?

32. Почему с ростом частоты переменного сигнала увеличивается активная составляющая проводимости р-n перехода?

33. Почему уменьшается модуль диффузионной емкости с ростом частоты?

34. Нарисуйте эквивалентную схему р-n перехода на переменном сигнале.

35. Что такое индуктивность р-n перехода? Какими параметрами она характеризуется?

36. Как и почему изменяется характер реактивности р-n перехода при увеличении тока от МУИ до БУИ?

37. Что такое пробой p-n перехода? Перечислите механизмы пробоя p-n перехода.

38. Объясните природу и критерий наступления теплового пробоя p-n перехода.

39. Как зависит напряжение теплового пробоя от ширины запрещенной зоны, теплового сопротивления конструкции, температуры окружающей среды, уровня легирования базы или удельного сопротивления ?

40. Объясните природу и критерии наступления лавинного пробоя.

41. Как зависит коэффициент лавинного размножения от напряжения?

42. Как зависит напряжение лавинного пробоя от уровня легирования базы р⁺-n перехода? От градиента концентрации примесей для линейного р-n перехода?

43. Почему с ростом температуры напряжение лавинного пробоя возрастает?

44. Объясните природу и критерии наступления туннельного и инжекционного (смыкания) пробоя?

45. Почему туннельный пробой проявляется только в сильнолегированных р⁺⁺-n⁺ и p⁺-n⁺⁺ переходах?

46. Почему напряжение лавинного пробоя p-n переходов зависит от глубины залегания Х_j планарного р-n перехода?

47. Почему поверхностный пробой ограничивает рабочее напряжение высоковольтных р-n переходов?

48. Что такое микроплазменный пробой? Почему металлические и диэлектрические преципитаты уменьшают напряжение пробоя р-n перехода?

49. Перечислите методы повышения напряжения лавинного пробоя.

50. Каким образом снижается максимальная напряженность поля на поверхности меза – диодов и р-n переходов с профилированной фаской?

51. Каким образом повышается напряжение пробоя в планарных р-n переходах с полевой обкладкой, противоканальным кольцом, эквипотенциальным кольцом и резистивной полевой обкладкой?

52. Объясните, почему увеличивается напряжение лавинного пробоя в планарных переходах и барьерах Шоттки с охранным кольцом?

53. Объясните почему увеличивается напряжение лавинного пробоя в планарных р-n переходах с поверхностными делительными кольцами и объемным делительным слоем?

54. Объясните механизм нейтронного легирования кремния.

55. Почему геттерирование быстродиффундирующих примесей повышает напряжение лавинного пробоя и уменьшает обратный ток?

56. Перечислите основные методы стабилизации поверхностного заряда и защиты поверхности р-n переходов.